مخزن کرایوجنیک (مخازن کرایوژنیک)

کرایوتانک یا کرایوژنیک مخزنی است که برای نگهداری مواد در دماهای بسیار پایین استفاده می شود . مخازن برودتی برای ذخیره گازهای طبیعی مانند اکسیژن، آرگون، نیتروژن، هلیوم، هیدروژن و مواد دیگر استفاده می شود. مخازن برودتی می توانند مواد را در دما و فشار مناسب برای حمل و نقل ذخیره کنند.

اصطلاح "کریوتانک" به ذخیره سازی سوخت های فوق سرد مانند اکسیژن مایع و هیدروژن مایع اشاره دارد. کرایوتنک ها و تکنیک های برودتی در بسیاری از فیلم های علمی تخیلی ظاهر می شوند، اما در حال حاضر توسعه نیافته اند. تنها چیزی که باید اتفاق بیفتد این است که یک انسان در مخزن بارگیری شود و سپس می توان او را منجمد کرد تا زمانی فرا رسد که هر بیماری که دارد درمان شود و حتی عمر طولانی تری داشته باشد. این همچنین می تواند برای سفرهای فضایی و حفظ جان انسان ها به طور کلی استفاده شود.

مشکل این است که وقتی بدن انسان منجمد می شود، کریستال های یخ در سلول ها تشکیل می شود. سپس کریستال های یخ به گسترش خود ادامه می دهند و باعث پارگی دیواره سلولی، تخریب یا حتی از بین رفتن یکپارچگی سلول می شوند. این بدان معناست که برای اینکه افراد تحت فرآیند کرایوژنیک قرار گیرند، راهی برای افزایش قابل توجه سطح گلوکز در بدن انسان مورد نیاز است.

مخزن کرایوجنیک

استفاده از مخزن برودتی ذخیره سازی و حمل و نقل موثر مواد برودتی را تضمین می کند که به معنای مزیت از نظر فضای ذخیره سازی (زیرا گازهای مایع فضای کمتری را اشغال می کنند) و ایمنی در هنگام جابجایی این مواد می باشد.
انواع مختلفی از مخازن برودتی وجود دارد، در حالی که یک پیکربندی متداول شامل مخازن استوانه ای دو جداره است که مخازن داخلی از فولاد ضد زنگ و مخازن بیرونی ساخته شده از فولاد کربنی با مواد عایق پر شده است. انتخاب به مایع خاصی که حاوی آن است و اندازه و ظرفیت ذخیره سازی مورد نیاز بستگی دارد.

این مخازن دارای یک مخزن فشار هستند که به وسیله یک مخزن خلاء احاطه گردیده و برای ایجاد خلاء بین جداره بیرونی و مخزن فشار بکار می رود. دو سپر حرارتی میانی و داخلی بین جداره خارجی مخزن خلاء و مخزن فشار وجود دارد که مانع انتقال حرارت از مخزن خلاء به مخزن فشار می شود .حرارت گرفته شده توسط سپر حرارتی میانی ،توسط مایع نیتروژن جذب می شود که داخل ظرف مایع نیتروژن است .حرارت گرفته شده توسط سپر حرارتی داخلی نیز ،ترجیحاً به وسیله نئون مایع که داخل تانک ذخیره نئون مایع واقع است جذب می شود .

نئون ونیتروژن با جذب حرارت تغییر فاز داده و بخار می شوند به این ترتیب برای جلوگیری از شکستن ظرف مایع نیتروژن ،نیتروژن در یک مدت زمانی به اتمسفر ونت می شود. از طرف دیگر نئون بخار شده به سمت قوطی شامل ذغال چوب جریان می یابد، چرا که ذغال چوب جاذب نئون بوده و برای بازیافت مجدد آن استفاده می شود.خصوصیات مخزن کرایوژنیک ،برای ذخیره مایع کرایوژنیک که یکی از گازهای هلیم، هیدروژن و نئون می باشد شامل:

مخزن فشار حاوی مایع کرایوژن،مخزن خلاء که با یک فاصله معین مخزن فشار را احاطه کرده و این فاصله برای ایجاد خلاء بین جداره خارجی و مخزن فشار می باشد. خط ورودی و خط ونت به ترتیب با مخزن خلاء و مخزن فشار در ارتباط می باشند که برای پر کردن مخزن فشار با مایع کرایوژنیک و تخلیه بخار از مایع کرایوژنیک که به جوش آمده می باشد.از یک سپر حرارتی میانی بین دیواره بیرونی مخزن خلاء و مخزن فشار برای جدا کردن حرارت استفاده می شود که حرارت از مخزن خلاء به مخزن فشار انتقال نیابد. یک لایه عایق بین سپر حرارتی و جداره بیرونی مخزن خلاء و لایه دوم بین سپر حرارتی و مخزن فشار واقع می شود. ظرف مایع نیتروژن از مواد رسانای حرارتی ساخته شده که در تماس با حرارت سپر حرارتی میانی است. این ظرف شامل نیتروژن مایع بوده که حرارت گرفته شده توسط سپر حرارتی میانی را جذب می کند ونیتروژن تغییر فاز داده و بخار می شود.